En un mundo donde la velocidad es todo, el icónico auto de carreras Rayo McQueen se enfrenta a un desafío inesperado que lo hace cuestionar su lugar en el competitivo mundo de las carreras. Tras un accidente devastador que lo deja fuera de combate, Rayo se da cuenta de que su tiempo en la pista podría estar contándose y que las nuevas generaciones de corredores, como el rápido y moderno Jackson Storm, están dominando el escenario.

En un mundo donde los coches son los protagonistas, un joven y arrogante auto de carreras llamado Rayo McQueen está decidido a ganar el prestigioso Piston Cup. Sin embargo, su ambición lo lleva a un inesperado giro del destino cuando, tras un accidente durante la carrera, termina perdido en un pintoresco pueblo llamado Radiator Springs. Este lugar, que una vez fue bullicioso y lleno de vida, ahora ha caído en el olvido, y sus singulares habitantes—desde el sabio Doc Hudson hasta la calurosa Sally—no están muy emocionados de recibir a un competidor egocéntrico.